ES2268112T3 - Codificacion y descodificacion de audio. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de descodificación (30a) que descodifica una señal codificada compuesta por un primer tren de bits que es una señal digital de sonido codificada y de un segundo tren de bits que es una información de expansión de banda codificada utilizada para expandir una banda de reproducción de la señal digital de sonido, y el dispositivo de descodificación (30a) comprende: una unidad de separación operable para separar de la señal codificada el primer tren de bits y el segundo tren de bits; y una primera unidad de reproducción (31) operable para reproducir una primera señal digital de sonido del primer tren de bits separado; en el que la información de tamaño que indica el tamaño de los códigos de la información de expansión de banda está multiplexada en el segundo tren de bits, y la unidad de separación separa el segundo tren de bits de la señal codificada según la información de tamaño incluida en el segundo tren de bits.
Description
Codificación y descodificación de audio.
La presente invención se refiere al proceso de
codificación y descodificación de señales de audio, y más
específicamente a un dispositivo de codificación y un dispositivo
de descodificación para crear un formato de datos codificados que
facilite el proceso de descodificación, y a un sistema que utiliza
dichos dispositivos.
Como respuesta a la demanda popular de facilidad
para la audición de música, en los últimos años se han desarrollado
diversas tecnologías para efectuar la codificación de compresión de
señales de audio tales como voz y sonidos musicales a bajas
velocidades de transferencia de bits y realizar la descodificación
de descompresión al reproducir estas señales. Un ejemplo
representativo de dichas tecnologías es el sistema MPEG AAC (en lo
sucesivo abreviado como "AAC") (Consultar: M. Bosi, et
al.: "IS 13818-7 (MPEG-2
Advanced Audio Coding, AAC)" Abril, 1997).
La figura 1 es un diagrama que muestra una banda
de frecuencias que debe codificarse en el sistema AAC.
No obstante, ya que una velocidad de compresión
incrementada tiene como consecuencia una frecuencia menor del
límite superior de la banda de reproducción, no pueden reproducirse
frecuencias altas. Al incrementar la velocidad de compresión, no
puede asignarse un número de bits suficiente para codificar la banda
de alta frecuencia, haciendo que disminuya el límite superior de la
banda de reproducción.
Con este telón de fondo, los años recientes han
presenciado tanto el desarrollo tecnológico como la estandarización
de la banda seudoancha como parte del esfuerzo de estandarización de
MPEG4 Ver.3, con el objetivo de cubrir esta falta de señales a
frecuencias altas.
Como muestra la figura 2, la tecnología
anteriormente mencionada se utiliza, por ejemplo, cubrir la falta
de señales a frecuencias altas utilizando información de banda en la
banda estrecha, es decir, información a frecuencias bajas para
predecir información a frecuencias altas. La utilización de esta
tecnología con la cual se crea la banda seudoancha hace posible oír
música de alta calidad y ver las noticias en dispositivos que
funcionan con baterías, como un teléfono móvil.
No obstante, en muchos casos, la provisión
constante de sonidos de alta calidad finaliza sin ninguna razón.
Dicho de otro modo, cuando se escuchan las noticias, por ejemplo,
pocos usuarios exigen la reproducción de los sonidos para los
cuales se ha creado la banda seudoancha, lo cual significa que es
poco práctico para un dispositivo de descodificación efectuar un
proceso de banda seudoancha. Además, el resultado es una pérdida de
potencia de la batería del teléfono móvil y demás dispositivos
incorporados con un dispositivo de descodificación que realiza
procesamiento de banda seudoancha, cuando no existe ninguna demanda
de este proceso por parte de los usuarios.
El documento WO 99/50878 A1 da a conocer un
procedimiento incorporado escalable para codificar voz y señales de
audio.
La invención se define mediante las
reivindicaciones adjuntas independientes.
Un dispositivo de descodificación según la
presente invención es un dispositivo de descodificación que
descodifica una señal codificada compuesta por un primer tren de
bits que es una señal digital de sonido codificada y de un segundo
tren de bits que es una información de expansión de banda codificada
utilizada para expandir una banda de reproducción de la señal
digital de sonido, comprendiendo el dispositivo de descodificación:
una unidad de separación operable para separar de la señal
codificada el primer tren de bits y el segundo tren de bits; una
primera unidad de reproducción operable para reproducir una primera
señal digital de sonido del primer tren de bits; una segunda unidad
de reproducción operable para reproducir una segunda señal digital
de sonido que presenta una banda de frecuencia más ancha que la de
la primera señal digital de sonido reproducida por la primera
unidad reproductora del primer tren de bits y el segundo tren de
bits; en el que la información de tamaño que indica el tamaño de
los códigos de la información de expansión de banda está
multiplexada en el segundo tren de bits, y la unidad de separación
separa el segundo tren de bits de la señal codificada según la
información de tamaño incluida en el segundo tren de bits.
Un dispositivo de codificación según la presente
invención es el dispositivo de codificación que codifica una señal
digital de sonido y comprende: una primera unidad de codificación
operable para codificar una señal digital de sonido de entrada; una
segunda unidad de codificación operable para codificar la
información de expansión de banda utilizada para expandir una banda
de reproducción de la señal codificada por la primera unidad de
codificación a partir de la señal digital de sonido de entrada; una
unidad de cálculo del tamaño para calcular el tamaño de la señal
codificada adquirida por la segunda unidad codificadora; Una primera
unidad multiplexadora operable para multiplexar información
indicadora del tamaño calculado por la unidad de cálculo del tamaño
y la señal codificada adquirida por la segunda unidad de
codificación; y una segunda unidad multiplexadora operable para
multiplexar un primer tren de bits adquirido por la primera unidad
de codificación y un segundo tren de bits adquirido por la primera
unidad de multiplexado.
Por consiguiente, no sólo es posible efectuar
una selección extremadamente fácil entre una señal de sonido de
banda ancha y una señal de sonido de banda estrecha en el
dispositivo de descodificación, sino que también puede omitirse con
extrema facilidad el proceso innecesariamente realizado en el
momento de la reproducción de una señal PCM en la banda
estrecha.
En este caso, la segunda unidad de multiplexado
puede configurarse para multiplexar alternativamente el primer tren
de bits y el segundo tren de bits por trama específica, la primera
unidad de multiplexado puede configurarse para multiplexar la
información que indica el tamaño y la señal codificada en la
modalidad en la cual la información que indica el tamaño está
situada en la parte superior del segundo tren de bits, y la
información que indica el tamaño puede configurarse para ser N bits
o (N + M) bits indicando el tamaño de los códigos para la
información de expansión de banda, y la unidad de cálculo del
tamaño para determinar si se utilizan N bits o (N + M) bits según
si el tamaño de los códigos para la información de expansión de
banda es o no inferior a un valor máximo representado por N bits, y
N bits en los (N + M) bits indica el valor máximo que pueden
representar N bits, y M bits indica el tamaño de los códigos que
superan el tamaño indicado por el valor máximo, a partir de la
cantidad de códigos de la información de expansión de banda.
Por consiguiente, aunque en el dispositivo de
descodificación pueda realizarse una reproducción eficaz de la
banda ancha y de la banda estrecha basándose en la información de
tamaño de un pequeño número de bits, también resulta posible
efectuar la reproducción con la lectura de la información para la
expansión de banda y omitiéndose el tratamiento de descodificación
de la banda ancha sólo recurriendo a la información e tamaño cuando
no se reproduce una señal de alta frecuencia, lo cual contribuye a
una reducción importante de la cantidad de procesamiento y del
consumo de energía.
Ya que los efectos anteriores se manifiestan al
máximo especialmente por ejemplo en un dispositivo operado por
batería, como un teléfono móvil, la presente invención es
extremadamente viable. Además, en un dispositivo para descodificar
datos codificados aplicando esta tecnología de expansión de banda,
la selección entre reproducir la segunda señal digital de sonido
para la cual se ha realizado expansión de banda y la primera señal
digital de sonido para la cual no se ha realizado expansión de
banda debe poder hacerse, considerando el consumo de energía de un
dispositivo, a voluntad del interlocutor e inmediatamente. Dicha
función satisface absolutamente a los inventores de la presente
invención que desean hacer posible la reproducción de la primera
señal digital de sonido para la cual no se ha realizado la
expansión de banda al recibir, por ejemplo, una radiodifusión de
voz, por ejemplo noticias, para reducir el consumo de energía.
Mientras tanto, resulta evidente que la presente
invención puede llevarse a la práctica como un sistema de
comunicación formado por un dispositivo de codificación y un
dispositivo de descodificación, como un procedimiento de
comunicación/procedimiento de descodificación/procedimiento de
comunicación que presenta unidades características que conforman el
anterior dispositivo de codificación, dispositivo de descodificación
y sistema de comunicación en forma de etapas, como un programa de
codificación/programa de descodificación que presenta una CPU que
ejecuta las unidades características y etapas que componen el
dispositivo de descodificación y el dispositivo de codificación
anteriores, y como medio de almacenaje legible por un ordenador en
el cual se almacena una señal descodificada en la cual el primer
tren de bits, es decir, una primera señal digital de sonido
codificada, y el segundo tren de bits, es decir una información de
expansión de banda codificada utilizada para expandir la banda de
reproducción de la segunda señal digital de sonido, son
multiplexados por trama.
Estos y otros objetivos, ventajas y
características de la invención se pondrán de manifiesto a partir de
la siguiente descripción considerada conjuntamente con los dibujos
adjuntos que ilustran una forma de realización específica de la
invención. En los dibujos:
La figura 1 es un diagrama que muestra una banda
de frecuencia que debe codificarse según el estándar AAC.
La figura 2 es un diagrama que muestra una banda
de frecuencia que debe expandirse mediante un proceso de expansión
de banda.
La figura 3 es un diagrama de bloques que
muestra una configuración funcional de un dispositivo de
codificación según la primera forma de realización.
La figura 4 es un diagrama de flujo que muestra
el flujo del proceso realizado por cada unidad en el dispositivo de
codificación 10 que muestra la figura 3.
La figura 5 es un diagrama que muestra detalles
del proceso realizado cuando la cantidad de códigos calculada en la
etapa S13 de la figura 4 es multiplexada en un tren de bits de
expansión de banda S2.
\newpage
La figura 6A es un diagrama que muestra un
ejemplo de configuración de una información de longitud L de un
tren de bits generado a través de proceso que muestra la figura 5.
Más específicamente, este diagrama muestra el caso en el cual la
información de longitud L se configura solamente con un campo de N
bits (size_of_ext).
La figura 6B es un diagrama que muestra un
ejemplo de configuración de una información de longitud L de un
tren de bits generado a través de proceso que muestra la figura 5.
Más específicamente, este diagrama muestra el caso en el cual la
información de longitud L se configura solamente con un campo de N
bits (size_of_ext) y un campo adicional de M bits
(size_of_esc).
La figura 7 es un diagrama que muestra una
configuración de formato de un tren de bits enviado desde el
dispositivo de codificación 10.
La figura 8 es un diagrama de bloques que
muestra una configuración funcional de un dispositivo de
codificación según la segunda forma de realización de la presente
invención.
La figura 9 es un diagrama que muestra una banda
de frecuencias cuando reproduce un sonido en banda estrecha.
La figura 10 es un diagrama que muestra una
banda de frecuencias cuando reproduce un sonido en banda ancha.
La figura 11 es un diagrama de bloques que
muestra una configuración funcional de un dispositivo de
descodificación.
La figura 12 es un diagrama de bloques que
muestra una configuración funcional de otro dispositivo de
descodificación.
La figura 13 es un diagrama que muestra cómo se
omite el proceso de separación de la información de expansión de
banda basándose en la información de longitud, al reproducir un
sonido en banda estrecha.
La figura 14 es un diagrama de flujo que muestra
el proceso de adquisición de la información de longitud.
La figura 15 es un diagrama de flujo que muestra
detalles del proceso de descodificación.
La figura 16 es un diagrama de flujo que muestra
detalles del proceso de decisión de modalidad.
La figura 17 es un diagrama de bloques que
muestra una configuración completa de un sistema de suministro de
contenidos.
La figura 18 es un diagrama que muestra una
configuración exterior de un teléfono móvil.
La figura 19 es un diagrama de bloques que
muestra una configuración de circuito de un teléfono móvil.
Las descripciones de un dispositivo de
codificación, un dispositivo de descodificación y un sistema que
utiliza estos dispositivos según la presente invención están
referidas a las figuras.
Primera forma de
realización
En los párrafos siguientes se describe un
dispositivo de codificación según la primera forma de realización
de la presente invención con referencia a las figuras.
La figura 3 es un diagrama de bloques que
ilustra una configuración funcional de un dispositivo de
codificación 10 según la primera forma de realización.
El dispositivo de codificación 10 comprenden una
unidad de codificación 11 de banda estrecha, una unidad de
codificación de expansión de banda 12, una unidad de cálculo de la
cantidad de códigos 13, una unidad de multiplexado de la cantidad
de códigos 14, y una unidad de multiplexado de trenes 15.
La unidad de codificación de banda estrecha 11
codifica una señal PCM entrada por trama (en AAC, 1024 muestras en
la fila de datos de audio) y genera un tren de bits de banda
estrecha S1 a grecuencias bajas.
Basándose en la señal PCM enrada, la unidad de
codificación de expansión de banda 12 adquiere información de
expansión de banda utilizada para expandir la banda de reproducción
de una señal reproducida, codifica la información de expansión
adquirida por trama y genera un tren de bits de información de
expansión de banda S21 a frecuencias altas.
La unidad de cálculo de cantidad de códigos 13
calcula la cantidad de códigos (tamaño) L del tren de bits de
información de expansión de banda S21 enviado desde la unidad de
codificación de expansión de banda 12 por trama.
La unidad de multiplexado de cantidad de códigos
14 multiplexa una señal que debe determinarse según la cantidad de
códigos L y señal de salida de la unidad de codificación de
expansión de banda 12 para generar un tren de bits de expansión de
banda S2 (= L + S21) a frecuencias altas.
La unidad de multiplexado de trenes 15
multiplexa el tren de bits de banda estrecha S1 enviado desde la
unidad de codificación de banda estrecha 11, y el tren de bits de
expansión de banda S2 enviado desde la unidad de multiplexado de
cantidad de códigos 14 por trama para generar un tren de bits de
banda ancha S0.
Obsérvese que cada unidad que compone un
dispositivo de codificación como el dispositivo de codificación 10
consta de una CPU, ROM para almacenar un programa ejecutado por la
CPU, una memoria que suministra una zona de trabajo cuando se
ejecuta el programa y que memoriza datos temporalmente, incluyendo
datos de sonido de una señal de PCM de entrada y otros.
A continuación se describe el funcionamiento del
dispositivo de codificación 10 que presenta la configuración
anteriormente mencionada, con referencia al diagrama de flujo de la
figura 4.
En primer lugar, la unidad de codificación de
banda estrecha 11 codifica una señal PCM por trama para generar el
tren de bits de banda estrecha S1 (S11).
El tren de bits de banda estrecha S1 es aquí
algo similar a un tren de bits en el sistema AAC MPEG. En otras
palabras, la banda de frecuencias de la señal que debe codificarse
aquí puede representarse, por ejemplo, por la parte comprendida
entre la líneas continuas \alpha de la figura 1 (ISO/IEC
13818-7: 1997.).
A continuación, la unidad de codificación de
expansión de banda 12 codifica la información de expansión de banda
utilizada para expandir la banda de reproducción de una señal
reproducida por trama (S12). Al no disponer de señales en la banda
de frecuencias más alta precisamente para reproducir las frecuencias
en la parte representada por la parte comprendida en las líneas
continuas \alpha de la figura 1, es necesaria la extracción y
codificación de información que cubre esta deficiencia. Por
ejemplo, la información en la banda de frecuencias más alta se
prevé conforme a las señales de la banda de frecuencias comprendida
en las líneas continuas \alpha de la figura 1 para codificar la
información para cubrir la deficiencia. dicha información está
representada por la parte comprendida en las líneas de trazos
\beta de la figura 2.
A continuación, la unidad de cálculo de la
cantidad de códigos 13 calcula por bytes la cantidad de códigos por
trama (tamaño) L enviada desde la unidad de codificación de
expansión de banda 12 (S13).
La figura 5 es un diagrama que muestra detalles
del proceso realizado cuando la cantidad calculada en la etapa S13
de la figura 4 es multiplexada en el tren de bits de expansión de
banda S2, mientras que las figuras 6A y 6B son diagramas que
presentan ejemplos de configuración de la información de longitud L
que debe generarse en el proceso que muestra la figura 5. Obsérvese
que la figura 6A ilustra el caso en el cual la información de
longitud L está configurada solamente con un campo N bits
(size_of_est), mientras que la figura 6B ilustra el caso en el cual
la información de longitud L está configurada con el campo N bits
(size_of_ext) y un campo adicional M bits (size_of_esc).
La razón por la cual se presentan dos casos es
que, al ser la cantidad de códigos de la información de expansión
de banda variable sobre base por trama, puede producirse el caso de
que la información de longitud (cantidad de códigos) L no pueda
representarse solamente mediante un campo N bits (size_of_ext), que
entonces necesitará un campo adicional M bits (size_of_esc).
Por ejemplo, cuando N son 4 bits, 14 (0x 1110)
se representa utilizando este campo de 4 bits si la cantidad de
códigos L es de 14 bytes o inferior. En este caso, ya que el campo N
bits (size_of_ext) no es ((1<<N) -1), es decir "0x1111",
no existe ningún campo adicional (size_of_esc). Por otra parte,
cuando la cantidad de códigos L es de 15 bytes o superior, se
representa que la cantidad de códigos L es de 15 bytes o superior
representando el valor máximo 15 (0x1111) utilizando un campo de 4
bits, y la parte superior a 15 se representa utilizando un campo
adicional de M bits (size_of_esc). Por ejemplo, si la cantidad de
códigos L es de 20 bytes, un campo N bits (size_of_ext) es
"0x1111" y un campo adicional M bits (size_of_esc) es
"0x00000101" cuando M son 8 bits.
Cuando tanto N como M son 8 bits, y el valor de
la información de tamaño es de 128 bytes, el campo N bits
(size_of_ext) es b '10000000, mientras que no existe un campo
adicional de bits (size_of_esc), ya que size_of_ext no es
((1<<N)-1), es decir, b '11111111. A
continuación, cuando el valor de la información de tamaño son 257
bytes, por ejemplo, un campo N bits (size_of_ext) es b '11111111 y
el valor del size_of_esc es b '00000010.
Con el enfoque anterior, cuando el valor de la
información de tamaño es inferior a 255 bytes, se representa sólo
por 8 bits, y cuando el valor es igual o superior a 255 bytes, (255
+ r) se representa adicionalmente por 8 bits.
A continuación, la unidad de multiplexado de la
cantidad de códigos 14 multiplexa una señal que debe determinarse
según la cantidad de códigos L y una señal de salida de la unidad de
codificación de expansión de banda 12 para generar el tren de bits
de expansión de banda S2 (S14).
\newpage
Finalmente, la unidad de multiplexado de trenes
15 multiplexa el tren de bits de banda estrecha enviado desde la
primera unidad de codificación y el tren de bits de expansión de
banda enviado desde la primera unidad de multiplexado por trama
(S15).
En consecuencia, se forma una señal codificada
(tren de bits de banda ancha S0) en la cual el tren de bits de
banda estrecha S1 y el tren de bits de expansión de banda S2 están
multiplexados por trama como muestra la figura 7, por ejemplo.
Esta señal codificada presenta una configuración
de bloque. Los datos del tren de bits de banda estrecha S1 o el
tren de bits de expansión de banda S2 para cada proceso de
multiplexado se guardan en cada bloque.
Obsérvese que aunque en esta forma de
realización se describen datos para cada proceso de multiplexado
como datos de audio en una trama, también es aceptable un número
especificado de tramas (por ejemplo 2 tramas, 3 tramas, etc.).
En el bloque siguiente de un bloque en el cual
están almacenados los datos de trama del tren de bits de banda
estrecha, se encuentran almacenados los datos de trama
correspondientes de tren de bits de expansión de banda. Además,
como muestra la figura 7, la información de longitud L calculada en
la unidad de cálculo de cantidad de códigos 13 se almacena en las
partes comprendidas en las líneas finas del tren de bits de
expansión de banda S2 (por ejemplo las partes de
encabezamiento).
Aquí, la información de longitud L es
información que debe ser utilizada por el dispositivo de
descodificación para decidir el final de un bloque en el cual se
almacenan los datos de un tren de bits de expansión de banda. No
obstante, en la medida que el dispositivo de descodificación puede
decidir el final de un bloque, la información utilizada para la
decisión puede ser, por ejemplo, información de posición indicadora
del final del bloque cuyo punto de inicio es la parte superior de
un tren de bits de banda ancha. Además, la información indicadora
de la posición superior del cloque siguiente puede sustituirla.
Obsérvese que la información de longitud L que
en esta forma de realización se almacena como parte del tren de
bits de expansión de banda también puede existir como otro tren.
Por lo tanto, es posible descodificar el tren de
bits de banda estrecha S1 y el tren de bits de expansión de banda
S2 conjuntamente, así como descodificar solamente el tren de bits de
banda estrecha S1 con sólo el tren de bits de expansión de banda S2
excluido.
Como se ha explicado anteriormente, con el
dispositivo de codificación 10 según la primera forma de realización
que comprende la unidad de codificación de banda estrecha 11 que
codifica una señal PCM de entrada por trama, la unidad de
codificación de expansión de banda 12 que codifica la información de
expansión de banda utilizada para expandir la banda de reproducción
de una señal reproducida por trama, la unidad de cálculo de la
cantidad de códigos 13 que calcula la cantidad de códigos por trama
(información de longitud L) enviada desde la unidad de codificación
de expansión de banda 12, la unidad de multiplexado de la cantidad
de códigos 14 que multiplexa una señal que debe determinarse según
la cantidad de códigos (información de longitud L) y una señal de
salida de la unidad de codificación de expansión de banda 12
(información de expansión de banda S21), y la unidad de
multiplexado de trenes de bits 15 que multiplexa el tren de bits de
banda estrecha S1 enviado desde la unidad de codificación de banda
estrecha 11 y el tren de bits de expansión de banda S2 enviado desde
la unidad de multiplexado de cantidad de códigos 14 por trama, ya
que la señal codificada comprende la información de longitud
anteriormente mencionada en el tren de bits de expansión de banda,
resulta posible en un dispositivo de descodificación como el que se
describe posteriormente omitir el tren de bits de expansión de banda
S2 después de procesar el tren de bits de banda estrecha S1 por
trama para iniciar el procesamiento del tren de bits de banda
estrecha S1 de la trama siguiente. El resultado es una reducción
significativa de la cantidad de proceso de descodificación
realizado en la modalidad que no está prevista para escuchar señales
de banda ancha.
Segunda forma de
realización
A continuación se describe un dispositivo de
descodificación según la segunda forma de realización de la presente
invención con referencia a las figuras.
La figura 8 es un diagrama de bloques que
muestra una configuración funcional de un dispositivo de
descodificación 30a según la segunda forma de realización.
El dispositivo de descodificación 30a está
compuesto por una unidad de descodificación de banda estrecha 31
que separa y descodifica solamente el tren de bits de banda estrecha
S1 del tren de bits de banda ancha S0 enviado desde el dispositivo
de codificación 10, una unidad de descodificación de banda ancha 32
que separa y descodifica solamente el tren de bits de expansión de
banda S2, una unidad de selección 34 que selecciona una señal PCM
en la banda estrecha (señal PCM de banda estrecha) descodificada por
la unidad de descodificación de banda estrecha 31 o una señal PCM
en la banda ancha (señal PCM de banda ancha) que es descodificada
por la unidad de descodificación de banda ancha 32 y que se expande
hacia la banda estrecha mediante la cantidad de expansión de banda,
y una unidad de ajuste de modalidad 33a que ajusta una modalidad de
selección de señal seleccionada por la unidad de selección 34.
La unidad de descodificación de banda estrecha
31 está formada por una unidad de separación de tren de bits de
banda estrecha 311, una primera unidad de conversión de banda
estrecha 312, y una segunda unidad de conversión de banda estrecha
313.
La unidad de descodificación de banda ancha 32
comprende una unidad de separación de tren de bits de expansión de
banda 321, una primera unidad de conversión de banda ancha 322, y
una segunda unidad de conversión de banda ancha 323.
Como ilustra la figura 7, una señal codificada
(tren de bits de banda ancha S0) que debe introducirse es el
resultado de multiplexar por trama el tren de bits de banda estrecha
S1, el cual es una señal PCM codificada, y el tren de bits de
expansión de banda S2, el cual es una información de expansión de
banda codificada para expandir la banda de reproducción de este
tren de bits de banda estrecha S1 a frecuencias más altas.
La unidad de separación de tren de bits de banda
estrecha 311 de la unidad de descodificación de banda estrecha 31
separa solamente el tren de bits de banda estrecha S1 de la señal de
entrada codificada (tren de bits de banda ancha S0).
La primera unidad de conversión de banda
estrecha 312 convierte el tren de bits de banda estrecha S1 en una
señal intermedia M1.
La segunda unidad de conversión de banda
estrecha 313 convierte la señal intermedia M1 en una señal PCM
1.
La unidad de separación de tren de bits de
expansión de banda 321 de la unidad de descodificación de banda
ancha 32 separa solamente el tren de bits de expansión de banda S2
de la señal de entrada codificada (tren de bits de banda ancha
S0).
La primera unidad de conversión de banda ancha
322 utiliza una salida de la unidad de separación de tren de bits
de expansión de banda 321 y la señal intermedia M1 enviada desde la
primera unidad de conversión de banda estrecha 312 para
convertirlas en la señal intermedia M2.
La segunda unidad de conversión de banda ancha
323 convierte la señal intermedia M2 en una señal PCM 2.
La unidad de ajuste de modalidad 33a puede
ajustar por lo menos dos valores de CONECTADO/DESCONEC-
TADO.
TADO.
La unidad de selección 34 envía una señal PCM 1
cuando la modalidad está ajustada en CONECTADO y envía una señal
PCM 2 cuando la modalidad está ajustada en DESCONECTADO.
Obsérvese que, como en el caso del dispositivo
de codificación 10, cada unidad que compone un dispositivo de
descodificación de esta clase como el dispositivo de descodificación
30a está formada por una CPU, ROM para almacenar un programa
ejecutado por la CPU, una memoria que proporciona una zona de
trabajo cuando se ejecuta el programa y que memoriza temporalmente
datos de una señal de entrada codificada y otros.
A continuación se describe el funcionamiento del
dispositivo de descodificación 30a que presenta la configuración
anterior.
En primer lugar, la unidad de separación de tren
de bits de banda estrecha 311 de la unidad de descodificación de
banda estrecha 31 adquiere una señal de entrada codificada (tren de
bits de banda ancha S0) para separar de la misma solamente el tren
de bits de banda estrecha S1. Aquí, el tren de bits de banda
estrecha S1 es algo similar a un tren de bits del sistema AAC MPEG.
En este caso, puede utilizarse una tecnología comúnmente conocida
como medio para separar el tren de bits de la señal de entrada
codificada, cumpliendo una regla gramatical especificada en el
sistema AAC MPEG (ISO/IEC 13818-7: 1997).
A continuación, la unidad de separación de tren
de bits de expansión de banda 321 de la unidad de descodificación
de banda ancha 32 adquiere el tren de bits de banda ancha S0, que es
una señal de entrada codificada, y separa de la misma solamente el
tren de bits de expansión de banda S2. En esta etapa, la información
para expandir la banda de reproducción utilizada al reproducir el
tren de bits de banda estrecha S1 (información de expansión de
banda 21) está comprendida en el tren de bits de expansión de banda
S2. La información de expansión de banda S21, por ejemplo, es
información utilizada para controlar este proceso cuando se desplaza
una parte de un espectro de frecuencias generado a partir del tren
de bits de banda estrecha S1 a la banda de frecuencias más alta
según reglas
específicas.
específicas.
A continuación, la unidad de conversión de banda
estrecha 312 convierte el tren de bits de banda estrecha S1 en una
señal intermedia M1. En este caso, la señal intermedia puede ser,
por ejemplo, una señal de espectro de frecuencias, que es la forma
previa de la señal PCM que debe reproducirse. La figura 9 muestra un
ejemplo, en el cual la parte comprendida en las líneas continuas
\alpha representa la banda de frecuencias de una señal de
espectro de frecuencias generada en la primera unidad de conversión
de banda estrecha 312. O bien, esta señal intermedia M1 puede ser
una señal de dominio temporal, que es la forma previa de la señal
PCM que debe reproducirse. Por ejemplo, si una señal PCM que debe
reproducirse es una señal que debe representarse por un entero de
16 bits, esta señal intermedia puede representarse por 32 bits en
coma flotante o una señal que debe representarse por un entero de
32 bits.
A continuación, la primera unidad de conversión
de banda ancha 322 realiza el proceso de expansión de banda para la
señal de espectro de frecuencias utilizando una salida de la unidad
de separación de tren de bits de expansión de banda 321, es decir,
la información utilizada para expandir la banda de reproducción para
generar una señal intermedia M2. La figura 10 muestra un ejemplo,
en el cual la parte comprendida en las líneas de trazos \beta
representa la banda de frecuencia de la señal de espectro de
frecuencias complementada por la primera unidad de conversión de
banda ancha 322. En esta etapa, se realiza el proceso de desplazar
una parte del espectro de frecuencias generado a partir del tren de
bits de banda estrecha a la banda de frecuencias más alta según
reglas específicas. En este caso, la señal intermedia M2 puede ser
una señal de espectro de frecuencias que es la forma previa de una
señal PCM que debe reproducirse, o una señal de dominio temporal
que es la forma previa de la señal PCM que debe reproducirse. Por
ejemplo, si una señal PCM que debe reproducirse es una señal que
debe representarse por un entero de 16 bits, esta señal intermedia
M2 puede ser una señal que debe representarse por 32 bits en coma
flotante o una señal que debe representarse por un entero de 32
bits.
A continuación, cuando esta señal intermedia M1
es una señal de espectro de frecuencias, la segunda unidad de
conversión de banda estrecha 313 convierte esta señal de espectro de
frecuencias en una señal de dominio temporal en la banda estrecha,
por ejemplo por medio del proceso MDCT inverso. Si la señal
intermedia M2 es una señal de dominio temporal, que es la forma
previa de una señal PCM que debe reproducirse, es decir, si la
señal intermedia M2 es una señal que debe representarse por 32 bits
en coma flotante, por ejemplo, la señal de coma flotante se
convierte en una señal que debe representarse por un entero de 16
bits, que es una señal PCM que debe re-
producirse.
producirse.
A continuación, la segunda unidad de conversión
de banda ancha 323 convierte la señal intermedia M2, es decir, la
señal de espectro de frecuencias ilustrada en la figura 10, en una
señal PCM de banda ancha. Cuando esto sucede, como medio de
conversión de una señal de espectro de frecuencias a una señal de
dominio temporal se realiza el proceso MDCT exactamente a la
inversa.
Finalmente, con por lo menos dos valores de
CONEXIÓN/DESCONEXIÓN disponibles para ser ajustados en la unidad de
ajuste de modalidad 33a, la unidad de selección 34 envía la señal
PCM de banda estrecha, es una salida de la segunda unidad de
conversión de banda estrecha 313, cuando la modalidad está ajustada
en CONEXIÓN, y envía la señal PCM de banda ancha, que es una salida
de la segunda unidad de conversión de banda ancha 323, cuando la
modalidad está ajustada en DESCONEXIÓN.
Como se ha descrito anteriormente, con el
dispositivo de descodificación 30a según la segunda forma de
realización que comprende la unidad de separación de tren de bits
de banda estrecha 311 que separa el tren de bits de banda estrecha
S1 de una señal codificada (tren de bits de banda ancha S0), la
unidad de separación de tren de bits de expansión de banda 321 que
separa el tren de bits de expansión de banda S2 de la señal
codificada, la primera unidad de conversión de banda estrecha 312,
que convierte el tren de bits de banda estrecha S1 en una señal
intermedia M1, la primera unidad de conversión de banda ancha 322,
que utiliza una salida de la unidad de separación de tren de bits
de expansión de banda 321 (información de expansión de banda S21) y
la señal intermedia M1 para convertirlos en una señal intermedia M2,
la segunda unidad de conversión de banda estrecha 313, que
convierte la señal intermedia M1 en una señal PCM de banda estrecha
P1 en la banda estrecha, la segunda unidad de conversión de banda
ancha 323, que convierte la señal intermedia M2 en una señal PCM de
banda ancha P2, la unidad de ajuste de modalidad 33, que puede
ajustar por lo menos dos valores de CONEXIÓN/DESCONEXIÓN, y la
unidad de selección 34, que envía una señal PCM de banda estrecha P1
cuando la modalidad está ajustada en CONEXIÓN, y envía una señal
PCM de banda ancha P2 cuando la modalidad está ajustada en
DESCONEXIÓN, resulta posible conmutar fácilmente entre la señal PCM
de salida P2 para la cual se ha realizado la expansión de banda y
la señal PCM de salida P1 para la cual no se ha realizado expansión
de banda.
A continuación se describe el dispositivo de
descodificación 30b.
La figura 11 es un diagrama de bloques que
muestra una configuración funcional de un dispositivo de
descodificación 30b. Obsérvese que se han asignado los mismos
números del dispositivo de descodificación 30a de la figura 8 a las
partes correspondientes de la figura 11, describiéndose de forma
detallada únicamente las partes diferentes de las de la figura
8.
Debe tenerse en cuenta que, en el dispositivo de
descodificación 30a según la segunda forma de realización, la
unidad de selección 34 es la responsable de la selección entre una
señal PCM P2 para la cual se ha efectuado expansión de banda y una
señal PCM de salida P1 para la cual no se ha realizado expansión de
banda, pero el dispositivo de descodificación 30b comprende además
una unidad de control 35 para reducir la cantidad de proceso en el
momento de enviar una señal PCM p1 para la cual no se ha realizado
expansión de banda.
La unidad de control 35 tiene como objetivo
suspender por lo menos parcialmente el funcionamiento de por lo
menos la primera unidad de conversión de banda ancha 322 o la
segunda unidad de conversión de banda ancha 323 cuando el ajuste de
modalidad de la unidad de ajuste de modalidad 33 se encuentra en
DESCONEXIÓN. Por ejemplo, la unidad de control 35 puede suspender
el proceso que debe realizar la segunda unidad de conversión de
banda ancha 323.
Como se ha mencionado anteriormente, este
proceso, por ejemplo, consiste en convertir una señal de espectro
de frecuencia para la cual se ha realizado expansión de banda en una
señal PCM P2, y más específicamente, este proceso se realiza
realmente como proceso MDCT inverso, convirtiendo una señal de
espectro de frecuencias en una señal de dominio temporal. Como
resultado, este proceso conlleva una cantidad sustancial de
procesamiento. Por lo tanto, al no ser necesario enviar la señal
PCM P2 para la cual se ha realizado expansión de banda cuando la
modalidad está ajustada en DESCONEXIÓN, es posible suspender este
procesamiento, conduciendo a la reducción de la cantidad de
procesamiento, así como del consumo de energía.
Además, ya que el proceso que debe realizar la
primera unidad de conversión de banda ancha 322 tampoco es
necesario, es deseable suspender también este proceso. La suspensión
del proceso que lleva a cabo la primera unidad de conversión de
banda ancha 322 permite una reducción adicional del consumo de
energía.
A continuación se describe un dispositivo de
descodificación 30c.
La figura 12 es un diagrama de bloques que
muestra una configuración funcional del dispositivo de
descodificación 30c. Obsérvese que se han asignado los mismos
números utilizados para el dispositivo de descodificación 30b de la
figura 11 a las partes correspondientes de la figura 12,
describiéndose con detalle únicamente las partes diferentes de las
de la figura 11.
Se apreciará que, en el dispositivo de
descodificación 30b, la unidad de control 35 tiene como objetivo
suspender por lo menos parcialmente el funcionamiento de por lo
menos la primera unidad de conversión de banda ancha 322 o la
segunda unidad de conversión de banda ancha 323 cuando el ajuste de
modalidad de la unidad de ajuste de modalidad 33 se encuentra en
DESCONEXIÓN, pero el dispositivo 30c es capaz de reducir
adicionalmente la cantidad de procesamiento cuando envía una señal
PCM de salida P1 para la cual no se ha realizado expansión de
banda.
En otras palabras, el dispositivo de
descodificación 30c pretende, además, permitir una salida de la
unidad de ajuste de modalidad 33c se introduzca en la unidad de
separación de tren de bits de expansión de banda 321.
La unidad de separación de tren de bits de
expansión de banda 321 del dispositivo de descodificación 30c separa
el tren de bits de expansión de banda S2 de una señal codificada de
entrada basándose en la información L que indica la longitud del
tren de bits de expansión de banda S2 cuando la modalidad ha sido
ajustada en DESCONEXIÓN por la unidad de ajuste de modalidad 33c.
Es decir, al ser multiplexada la información L que indica la
longitud de la información de expansión de banda S21 en el tren de
bits de expansión de banda S2, la lectura de la información de
expansión de banda S21 incluida en el tren de bits de expansión de
banda S2 puede omitirse según esta información de longitud L.
Por lo tanto, como muestra la figura 13, el
dispositivo de descodificación 30c es capaz de omitir la lectura y
descodificación del tren de bits de expansión de banda S2
(información de expansión de banda S21) después de descodificar el
tren de bits de banda estrecha S1 por trama e inicial el
procesamiento del tren de bits de banda estrecha S1 de la trama
siguiente, lo cual permite una reducción importante de la cantidad
de procesamiento.
Más específicamente, como muestra la figura 15,
la unidad de ajuste de modalidad 33c del dispositivo de
descodificación 30c hace que la unidad de separación de tren de
bits de expansión de banda 321 ejecute el proceso para adquirir la
información de longitud L de la información de expansión de banda
S21 incluida en el tren de bits de expansión de banda S2 por trama
(S21).
A continuación, la unidad de ajuste de modalidad
33c decide si la modalidad es la modalidad de banda ancha o la
modalidad de compatibilidad para cada trama (S31). Si decide que la
modalidad es la de banda ancha, la unidad de ajuste de modalidad
33c envía "DESCONEXIÓN" (S32), opera la unidad de
descodificación de banda estrecha 31 y la unidad de descodificación
de banda ancha 32 (S33) para enviar una señal PCM de banda ancha
utilizando la información de expansión de banda S21. Por otra
parte, cuando la modalidad es la de banda estrecha, la unidad de
ajuste de modalidad 33c envía "CONEXIÓN" (S34) para omitir la
adquisición de la información de expansión de banda S21 y el
procesamiento de la primera unidad de conversión de banda ancha 322
y la segunda unidad de conversión de banda ancha 323, opera
solamente la unidad de descodificación de banda estrecha 31 (S35)
para enviar una señal PCM de banda estrecha.
Obsérvese que el proceso de decisión de la etapa
S31 es realizado por una subrutina, como muestra la figura 16.
En esta subrutina de decisión de la modalidad,
la unidad de ajuste de modalidad 33c determina primero el ajuste de
la modalidad de banda ancha o la modalidad de banda estrecha
dependiendo de la pertenencia del tipo y atributo de la fuente que
debe reproducirse, es decir, noticias, música u otros (S311). Si la
fuente pertenece a música o similares que requieren la reproducción
de frecuencias altas, la unidad de ajuste de modalidad 33c determina
además el ajuste de la modalidad de banda ancha o de banda estrecha
dependiendo del estado del dispositivo (por ejemplo, si el nivel de
energía de la batería de un teléfono móvil es alto o bajo) (S312).
Si el nivel de energía de la batería es alto, la unidad de ajuste
de modalidad 33c decide además si el ajuste de usuario para la
unidad de ajuste de modalidad 34 es "DESCONEXIÓN" o no (S313).
Sólo cuando el ajuste es "DESCONEXIÓN", es decir, cuando se
cumplen las tres condiciones (S311 a S313), la unidad de ajuste de
modalidad 33c ajusta la modalidad a banda ancha (S314) y vuelve a
la rutina principal. Por otra parte, cuando no se satisface alguna
de las tres condiciones, la modalidad se ajusta a la de banda
estrecha (S 315) y vuelve a la rutina principal.
Por lo tanto, resulta posible efectuar una
reducción importante de la cantidad de procesamiento realizado
innecesariamente, obteniendo un consumo reducido de batería y una
mayor duración de uso de la misma.
Obsérvese que aunque el dispositivo de
codificación 10 y el dispositivo de descodificación 30a \sim según
las formas de realización anteriores se realizan utilizando un
programa y otros, también es aceptable su configuración mediante
hardware en forma de un LSI en el cual cada unidad esté compuesta
por un circuito lógico y otros.
Además, aunque la información del tren de bits
de banda estrecha S1 se complementa mediante la información de
expansión de banda S21 en la banda de frecuencias, esto también
puede realizarse en el dominio temporal.
Por otra parte, aunque las formas de realización
anteriores proporcionan descripciones para el caso de que la
aplicación se realice para AAC, es evidente que un sistema formado
por un dispositivo de codificación y un dispositivo de
descodificación en el sistema MP3 Profesional o similares también
está incluido en el rango de aplicación.
El ejemplo siguiente es un ejemplo de aplicación
del dispositivo de codificación y descodificación descrito desde la
primera forma de realización a la cuarta forma de realización, así
como una explicación de un sistema que los utiliza.
La figura 17 es un diagrama de bloques que
muestra toda la configuración de un sistema de suministro de
contenidos ex100 que realiza un servicio de distribución de
contenidos.
Este sistema de suministro de contenidos ex100,
por ejemplo, está formado por un servidor de flujo ex103, un
proveedor de servicio de internet ex102, cada uno de los
dispositivos tales como un ordenador ex111, un PDA (Asistente
Digital Personal) ex112, un teléfono móvil ex114, un teléfono móvil
equipado con una cámara digital ex115 y otros, internet ex101 que
conecta el servidor de flujo ex103 y el proveedor del servicio
internet ex102, una red telefónica ex104 que conecta el proveedor
del servicio internet ex102 y cada uno de los dispositivos (ex111,
ex112, ex114 y ex115) y estaciones base ex107 a ex110, etc.
Debe tenerse en cuenta que el sistema de
suministro de contenidos ex100 no está restringido a la combinación
de elementos anterior, algunos de los cuales, por lo tanto, pueden
combinarse para efectuar una conexión.. También es aceptable que
cada dispositivo esté directamente conectado a la red telefónica
ex104 sin que sea a través de las estaciones inalámbricas fijas, es
decir, las estaciones base ex107 a ex110.
El servidor de flujo ex103, que comprende un
dispositivo de codificación descrito en la primera forma de
realización, es un servidor responsable de efectuar la distribución
del flujo de fuentes tales como noticias que debe ser transmitido a
través del proeedor del servicio de internet ex102 y fuentes
preacumuladas como por ejemplo música después de codificar estas
fuentes mediante el dispositivo de codificación, para los
dispositivos ex111, ex112, ex114 y ex115 que efectúan la solicitud
de distribución.
Cada dispositivo ex111, ex112, 3x114 y ex115 que
compone este sistema presenta un LSI ex117 que contiene en forma de
hardware un dispositivo de codificación y un dispositivo de
descodificación descritos en la segunda forma de realización,
tercera forma de realización y cuarta forma de realización,
descodifica una fuente transmitida por medios de distribución de
flujo en el dispositivo de descodificación y la reproduce. Los
teléfonos móviles ex114 y ex115 pueden ser en este caso uno
cualquiera de los siguientes: un teléfono móvil en sistema PDC
(Comunicaciones Digitales Personales), en sistema CDMA (Acceso
Múltiple por División de Código), en sistema W-CDMA
(Acceso Múltiple por División de Código de Banda Ancha) o en
sistema GSM (Sistema Global para Comunicaciones Móviles), o un PHS
(Sistema de Teléfono Portátil Personal), etc. En la descripción
siguiente se toma un teléfono móvil como ejemplo de un dispositivo
de esta clase.
La figura 18 es un diagrama que muestra una
configuración exterior del teléfono móvil ex115 en la que se utiliza
un dispositivo de codificación y un dispositivo de descodificación
descrito en la anterior forma de realización.
El teléfono móvil ex115 comprende una antena
ex201 para transmitir y recibir ondas de radio entre la estación
base ex110, una unidad de cámara ex203, como por ejemplo una cámara
CCD capaz de registrar una película y una imagen estática, una
unidad de pantalla ex202, como por ejemplo una pantalla de cristal
líquido, para representar la imagen registrada por la unidad de
cámara ex203 y demás imágenes recibidas a través de la antena ex201
en forma de datos descodificados, un cuerpo principal formado por un
conjunto de teclas de operación ex204, una unidad de salida de voz
ex208, como por ejemplo un altavoz, para emitir voz, una unidad de
entrada de voz ex205, como por ejemplo un micrófono, para entrar
voz, un medio de almacenaje ex207 para almacenar datos codificados
o descodificados tales como datos de imágenes en
movimiento/estáticas registradas, datos de correo recibidos, datos
de imágenes en movimiento y datos de imágenes estáticas, y una
unidad de ranura ex206 para insertar el medio de almacenaje ex207
al teléfono móvil ex115. El medio de almacenaje ex207 es un medio
para almacenar un dispositivo de memoria flash, que es una clase de
memoria no volátil EEPROM (Memoria de sólo Lectura Programable y
Eléctricamente Borrable) en una caja de plástico como por ejemplo
una tarjeta SD.
A continuación se describe el teléfono móvil
ex115 con referencia a la figura 19.
El teléfono móvil ex115 está configurado de modo
que una unidad de circuito de suministro de energía ex310, una
unidad de control de entrada de operación ex304, una unidad de
codificación de imágenes ex312, una unidad de interfaz de cámara
ex303, una unidad de control de la LCD (Pantalla de Cristal Líquido)
ex302, una unidad de descodificación de imágenes ex309, una unidad
de desmultiplexado ex308, una unidad de reproducción de almacenaje
ex307, una unidad de circuito módem ex306, y una unidad de
procesamiento de voz ex305 se encuentran interconectadas a través
de un bus síncrono ex313, orientado a una unidad de control
principal ex311 que tiene como objetivo controlar cada unidad del
cuerpo principal que presenta la unidad de pantalla ex202 y las
teclas de operación ex204 de forma integrada.
Cuando el usuario ajusta la tecla de final de
llamada y la tecla de suministro de energía en CONEXIÓN, la unidad
de circuito de suministro de energía ex310 activa el teléfono móvil
equipado con cámara digital ex115 para tenerlo preparado para
funcionamiento suministrando energía a cada unidad desde el grupo de
baterías.
Bajo el control de la unidad de control
principal ex311 formada por la CUP, ROM, RAM y otros, el teléfono
móvil ex115 convierte una señal de voz recogida por la unidad de
entrada de voz ex205 cuando en modo llamada de voz para datos de
voz digitales en la unidad de procesamiento de voz ex305 que
presenta un dispositivo de codificación y un dispositivo de
descodificación descritos en la presenta invención, realiza el
procesamiento del espectro disperso para estos datos de voz
digitales en la unidad de circuito de módem ex306, y después de
realizar el proceso de conversión digital a analógico y el proceso
de conversión de frecuencias en la unidad de circuito de
transmisión/recepción ex301, transmite estos datos de voz digitales
a través de la antena ex201. Además, el teléfono móvil ex115
amplifica una señal recibida por la antena ex201 mientras que en
modo llamada de voz o en modo recepción de contenidos para realizar
un proceso de conversión de frecuencia y un proceso de conversión
analógico a digital, efectúa un proceso de espectro disperso inverso
en la unidad de circuito de módem 306 y después de convertir la
señal en una señal de voz analógica en la unidad de procesamiento de
voz ex305, envía la señal a través de la unidad de salida de voz
ex208.
Además, al enviar un correo electrónico en modo
comunicación de datos, los datos de texto del correo electrónico
introducidos mediante las teclas de operación ex204 del cuerpo
principal se exportan a la unidad de control principal ex311 a
través de la unidad de control de entrada operación ex304. A
continuación, la unidad de control principal ex311 realiza el
proceso de espectro disperso para los datos de texto en la unidad de
circuito de módem ex306 y los transmite a la estación base ex110 a
través de la antena ex201 después de efectuar el proceso de
conversión digital a analógico y el proceso de conversión de
frecuencias en la unidad de circuito de transmisión/recepción
ex301.
Al enviar datos de imagen en modo comunicación
de datos, los datos de imagen registrados por la unidad de cámara
ex203 se suministran a la unidad de codificación de imágenes ex312 a
través de la unidad de interfaz de cámara ex303. Cuando no deben
enviarse datos de imagen, es posible visualizar directamente los
datos de imagen registrados por la unidad de cámara ex203 en la
unidad de pantalla ex202 a través de la unidad de interfaz de
cámara ex303 y la unidad de control de LCD ex302.
Efectuando una codificación de compresión para
los datos de imagen proporcionados por la unidad de cámara ex203
utilizando el procedimiento de codificación empleado por el
dispositivo de codificación de imágenes descrito en las formas de
realización anteriores, la unidad de codificación de imágenes ex312
convierte los datos de imagen en datos de imagen codificados para
enviarlos a la unidad de desmultiplexado ex308. Hecho esto, el
teléfono móvil ex115 envía la voz recogida a través de la unidad de
entrada de voz ex205 mientras la imagen está siendo registrada por
la unidad de cámara ex203 a la unidad de desmultiplexado ex308 en
forma de datos de voz digitales a través de la unidad de
procesamiento de voz ex305.
La unidad de desmultiplexado ex308 multiplexa
los datos de imagen codificados suministrados por la unidad de
codificación de imagen ex312 y los datos de voz suministrados por la
unidad de procesamiento de voz ex305 utilizando un esquema
especificado y realiza el proceso de espectro disperso para los
datos multiplexados resultantes en la unidad de circuito de módem
ex306 y los transmite a través de la antena ex201 después de
efectuar el proceso de conversión digital a analógico y el proceso
de conversión de frecuencias en la unidad de circuito de
transmisión/recepción ex301.
Cuando se reciben datos de archivos de imágenes
en movimiento vinculados a una página web y similares en modo
comunicación de datos, la unidad de circuito de módem ex306 realiza
el proceso de espectro disperso inverso para una señal recibida de
la estación base ex110 a través de la antena ex201 para enviar los
datos multiplexados resultantes a la unidad de desmultiplexado
ex308.
Para descodificar datos multiplexados recibidos
a través de la antena ex201, la unidad de desmultiplexado ex308
separa estos datos multiplexados en un tren de bits de codificación
de datos e imagen y un tren de bits de descodificación de datos de
voz, y suministra los datos de imagen codificados a la unidad de
descodificación de imágenes ex309 mientras suministra
simultáneamente los datos de voz a la unidad de procesamiento de voz
ex305 a través del bus síncrono ex313.
A continuación, la unidad de descodificación de
imágenes ex309 genera datos de imagen en movimiento para
reproducción descodificando el tren de bits codificado de los datos
de imagen y los suministra a la unidad de pantalla ex202 a través
de la unidad de control de LCD ex302, como resultado de lo cual
pueden visualizarse los datos de imagen en movimiento incluidos en
un archivo de imagen en movimiento vinculado a una página web, por
ejemplo. Una vez hecho esto, la unidad de procesamiento de voz
ex305 convierte los datos de voz en una señal de voz analógica y a
continuación la suministra a la unidad de salida de voz ex208, con
el resultado de que pueden reproducirse los datos de voz incluidos
en un archivo de imagen en movimiento vinculado a una página web,
por ejemplo.
Debe tenerse en cuenta que el sistema
anteriormente mencionado no es unh ejemplo exclusivo, lo cual
significa que por lo menos un dispositivo de codificación o un
dispositivo de descodificación de las formas de realización
anteriores pueden incorporarse a un sistema de radiodifusión digital
por satélite/terrestre.
Además, es posible codificar una señal de voz en
un dispositivo de codificación según las formas de realización
anteriores y almacenarla en un medio de almacenaje, por ejemplo un
grabador de DVD para almacenar una señal de voz en un disco DVD y
otros grabadores tales como un grabador de discos para almacenar una
señal de voz en un disco duro. Por otra parte, también puede
utilizarse para almacenaje una tarjeta SD. Si un grabador está
equipado con un dispositivo de codificación como los mostrados en
las formas de realización anteriores, es posible reproducir y
escuchar voz almacenada en un disco DVD o en una tarjeta SD.
Con referencia a los terminales tales como el
teléfono móvil ex114, además del terminal de transmisión/recepción
que presenta tanto codificador como descodificador, también pueden
aceptarse como formas de implementación un terminal transmisor con
sólo un codificador y un terminal receptor con sólo un
descodificador.
Como se ha expuesto anteriormente, es posible
incorporar un dispositivo de codificación o un dispositivo de
descodificación de los descritos en las formas de realización
anteriores en uno de los dispositivos/sistemas anteriormente
mencionados. Como resultado, pueden obtenerse los efectos explicados
en las anteriores formas de realización.
Un dispositivo de codificación y un dispositivo
de descodificación según la presente invención es adecuado para
utilización en un sistema de comunicaciones para distribución de
flujos de fuentes (contenido) tales como música y noticias.
Claims (40)
1. Dispositivo de descodificación (30a) que
descodifica una señal codificada compuesta por un primer tren de
bits que es una señal digital de sonido codificada y de un segundo
tren de bits que es una información de expansión de banda
codificada utilizada para expandir una banda de reproducción de la
señal digital de sonido, y el dispositivo de descodificación (30a)
comprende:
una unidad de separación operable para separar
de la señal codificada el primer tren de bits y el segundo tren de
bits; y
una primera unidad de reproducción (31) operable
para reproducir una primera señal digital de sonido del primer tren
de bits separado;
en el que la información de tamaño que indica el
tamaño de los códigos de la información de expansión de banda está
multiplexada en el segundo tren de bits, y
la unidad de separación separa el segundo tren
de bits de la señal codificada según la información de tamaño
incluida en el segundo tren de bits.
2. Dispositivo de descodificación (30a) según la
reivindicación 1, que comprende además:
una segunda unidad de reproducción (32) operable
para reproducir una segunda señal digital de sonido que presenta
una banda de frecuencias más ancha que la de la primera señal
digital de sonido reproducida por la primera unidad de reproducción
a partir del primer tren de bits y el segundo tren de bits.
3. Dispositivo de descodificación según la
reivindicación 2 que comprende además una unidad de selección
operable para seleccionar la primera señal digital de sonido
reproducida por la primera unidad de reproducción o la segunda
señal digital de sonido reproducida por la segunda unidad de
reproducción, y emitir la señal digital de sonido seleccionada.
4. Dispositivo de descodificación según la
reivindicación 3 que comprende además una unidad de ajuste de
modalidad operable para notificar la unidad de selección de
información de modalidad especificando una primera modalidad o una
segunda modalidad, en el que la unidad de selección selecciona y
envía la primera señal digital de sonido reproducida por la primera
unidad de reproducción cuando la información de modalidad notificada
por la unidad de ajuste de modalidad indica la primera modalidad, y
selecciona y envía la segunda señal digital de sonido reproducida
por la segunda unidad de reproducción cuando la información de
modalidad notificada por la unidad de ajuste de modalidad indica la
segunda modalidad.
5. Dispositivo de descodificación según la
reivindicación 4, en el que la unidad de ajuste de modalidad genera
información de modalidad especificando la primera modalidad o la
segunda modalidad basándose en una instrucción del usuario, y
notifica a la unidad de selección la información de modalidad.
6. Dispositivo de descodificación según la
reivindicación 4, en el que la unidad de ajuste de modalidad genera
información de modalidad especificando la primera modalidad o la
segunda modalidad basándose en un tipo de señal digital de sonido
incluida en el primer tren de bits, y notifica a la unidad de
selección la información de modalidad.
7. Dispositivo de descodificación según la
reivindicación 6, en el que la unidad de ajuste de modalidad genera
información de modalidad especificando la segunda modalidad cuando
el tipo de señal digital de sonido incluida en el primer tren de
bits es música y notifica a la unidad de selección la información de
modalidad, y genera información de modalidad especificando la
primera modalidad cuando el tipo de señal digital de sonido
incluida en el primer tren de bits no es música y notifica a la
unidad de selección la información de modalidad.
8. Dispositivo de descodificación según la
reivindicación 4, en el que la unidad de ajuste de modalidad genera
información de modalidad especificando la primera modalidad o la
segunda modalidad según el estado de un aparato que presenta el
dispositivo de descodificación, y notifica a la unidad de selección
la información de modalidad.
9. Dispositivo de descodificación según la
reivindicación 8, en el que la unidad de ajuste de modalidad genera
información de modalidad especificando la primera modalidad cuando
el nivel de energía de la batería del aparato es igual o inferior a
un valor determinado y notifica a la unidad de selección la
información de modalidad, y genera información de modalidad
especificando la segunda modalidad cuando el nivel de energía de la
batería del aparato supera un valor determinado y notifica a la
unidad de selección la información de modalidad.
10. Dispositivo de descodificación según la
reivindicación 4,
en el que la unidad de ajuste de modalidad
además notifica la información de modalidad a la segunda unidad de
reproducción, y
la segunda unidad de reproducción suspende la
reproducción desde el segundo tren de bits a la segunda señal
digital de sonido cuando la información de modalidad notificada por
la unidad de ajuste de modalidad indica la primera modalidad.
11. Dispositivo de descodificación según la
reivindicación 2,
en el que la primera unidad de reproducción
comprende:
una primera unidad de conversión operable para
convertir el primer tren de bits separado por la primera unidad de
separación en una señal intermedia; y
una segunda unidad de conversión operable para
convertir la señal intermedia adquirida como resultado de la
conversión en la primera unidad de conversión en la primera señal
digital de sonido, y
la segunda unidad de reproducción reproduce la
segunda señal digital de sonido utilizando la información de
expansión de banda incluida en el segundo tren de bits que es
separado por la unidad de separación y utilizando la señal
intermedia adquirida como resultado de la conversión en la primera
unidad de conversión.
12. Dispositivo de descodificación según la
reivindicación 11, en el que la señal intermedia es información que
indica un espectro de frecuencias.
13. Dispositivo de descodificación según la
reivindicación 12,
en el que la segunda unidad de reproducción
comprende además:
una unidad de generación de espectros de banda
ancha operable para generar un espectro de frecuencias más amplio
que el espectro de frecuencias de la información de espectro de
frecuencias adquirida por la primera unidad de conversión según la
información de expansión de banda; y
una unidad de generación de señales digitales de
sonido de banda ancha operable para generar una señal digital de
sonido en la banda ancha a partir del espectro de frecuencias
generado y a partir del espectro de frecuencias adquirido por la
primera unidad de conversión.
14. Dispositivo de descodificación según la
reivindicación 13, que comprende además:
una unidad de selección operable para
seleccionar la primera señal digital de sonido reproducida por la
primera unidad de reproducción o la segunda señal digital de sonido
reproducida por la segunda unidad de reproducción, y para enviar la
señal digital de sonido seleccionada; y
una unidad de ajuste de modalidad operable para
notificar a la unidad de selección la información de modalidad
especificando la primera modalidad o la segunda modalidad,
en el que la unidad de selección selecciona y
envía la primera señal digital de sonido reproducida por la primera
unidad de reproducción cuando la información de modalidad notificada
por la unidad de ajuste de modalidad indica la primera modalidad, y
selecciona y envía la segunda señal digital de sonido reproducida
por la segunda unidad de reproducción cuando la información de
modalidad notificada por la unidad de ajuste de modalidad indica la
segunda modalidad.
15. Dispositivo de descodificación según la
reivindicación 14,
en el que la unidad de ajuste de modalidad
además notifica a la segunda unidad de reproducción la información
de modalidad, y
la segunda unidad de reproducción por lo menos
detiene la generación del espectro de frecuencia por la unidad de
generación de espectros de banda ancha o la generación de la segunda
señal digital de sonido por la unidad de generación de señales
digitales de sonido de banda ancha.
16. Dispositivo de descodificación según la
reivindicación 11, en el que la señal intermedia es una señal de
dominio temporal.
17. Dispositivo de descodificación según la
reivindicación 1, en el que el primer tren de bits y el segundo
tren de bits son alternativamente multiplexados por trama
específica, y la unidad de separación separa el segundo tren de
bits de la señal codificada.
18. Dispositivo de descodificación según la
reivindicación 17, en el que la cantidad de códigos de información
de expansión de banda es variable por trama, y la unidad de
separación separa el segundo tren de bits que difiere en tamaño por
trama de la señal codificada según la información de tamaño incluida
en el segundo tren de bits.
19. Dispositivo de descodificación según la
reivindicación 18,
en el que la información de tamaño está situada
en la parte superior del segundo tren de bits,
y la unidad de separación especifica el tamaño
de los códigos para la información de expansión de banda según la
información de tamaño incluida en la parte superior del segundo tren
de bits, y separa el segundo tren de bits de la señal codificada
basándose en el tamaño especificado.
20. Dispositivo de descodificación según la
reivindicación 19, en el que la información de tamaño es N bits o
(N + M) bits que indican el tamaño de los códigos para la
información de expansión de banda, y la unidad de separación
especifica el tamaño de los códigos para la información de expansión
de banda según los bits N o (N + M) incluidos en la parte superior
del segundo tren de bits, y separa el segundo tren de bits de la
señal codificada según el tamaño especificado.
21. Dispositivo de descodificación según la
reivindicación 20, en el que N bits en los (N + M) bits indica el
valor máximo que N bits puede representar, y M bits indica el tamaño
de los códigos que superan un tamaño indicado por el valor máximo,
a partir de la cantidad de códigos de la información de expansión de
banda.
22. Dispositivo de codificación (10) que
codifica una señal digital de sonido, en el que el dispositivo de
codificación comprende:
una primera unidad de codificación (11) operable
para codificar una señal digital de sonido de entrada;
una segunda unidad de codificación (12) operable
para generar información de expansión de banda codificada utilizada
para expandir una banda de reproducción de la señal codificada por
la primera unidad de codificación a partir de la señal digital de
sonido de entrada;
una unidad de cálculo del tamaño (13) operable
para calcular el tamaño de la señal codificada adquirida por la
segunda unidad de codificación;
una primera unidad de multiplexado (14) operable
para multiplexar información que indica el tamaño calculado por la
unidad de cálculo de tamaño y la señal codificada adquirida por la
segunda unidad de codificación; y
una segunda unidad de multiplexado (15) operable
para multiplexar un primer tren de bits adquirido por la primera
unidad de codificación y un segundo tren de bits adquirido por la
primera unidad de multiplexado.
23. Dispositivo de codificación según la
reivindicación 22, en el que la segunda unidad de multiplexado
alternativamente multiplexa el primer tren de bits y el segundo
tren de bits por trama específica.
24. Dispositivo de codificación según la
reivindicación 23, en el que la primera unidad de multiplexado
multiplexa la información que indica el tamaño y la señal
codificada para que la información que indica el tamaño se sitúe en
la parte superior del segundo tren de bits.
25. Dispositivo de codificación según la
reivindicación 24,
en el que la información que indica el tamaño es
N bits o (N + M) bits que indican el tamaño de los códigos para la
información de expansión de banda, y
la unidad de cálculo del tamaño determina si se
debe utilizar N bits o (N + M) bits según si el tamaño de los
códigos para la información de expansión de banda es o no inferior a
un valor máximo representado por N bits.
26. Dispositivo de codificación según la
reivindicación 25, en el que N bits en los (N + M) bits indica el
valor máximo que N bits puede representar, y M bits indica el tamaño
de los códigos que superan un tamaño indicado por el valor máximo,
a partir de la cantidad de códigos de la información de expansión de
banda.
27. Sistema de comunicación compuesto por un
dispositivo de codificación (10) y un dispositivo de descodificación
(30a) que están conectados mediante una línea de transmisión,
en el que el dispositivo de codificación (10)
comprende:
una primera unidad de codificación (11) operable
para codificar una señal digital de sonido de entrada;
una segunda unidad de codificación (12) operable
para generar información de expansión de banda codificada utilizada
para expandir una banda de reproducción de la señal codificada por
la primera unidad de codificación a partir de la señal digital de
sonido de entrada;
una unidad de cálculo del tamaño (13) operable
para calcular el tamaño de la señal codificada adquirida por la
segunda unidad de codificación;
una primera unidad de multiplexado (14) operable
para multiplexar información de tamaño que indica el tamaño
calculado por la unidad de cálculo de tamaño y la señal codificada
adquirida por la segunda unidad de codificación; y
una segunda unidad de multiplexado (15) operable
para multiplexar un primer tren de bits adquirido por la primera
unidad de codificación y un segundo tren de bits adquirido por la
primera unidad de multiplexado, y
el dispositivo de descodificación (30a)
comprende:
una unidad de separación operable para separar
de la señal codificada el primer tren de bits y el segundo tren de
bits; y
una primera unidad de reproducción (31) operable
para reproducir una primera señal digital de sonido del primer tren
de bits separado;
en el que la información de tamaño que indica el
tamaño de los códigos de la información de expansión de banda está
multiplexada en el segundo tren de bits, y
la unidad de separación separa el segundo tren
de bits de la señal codificada según la información de tamaño
incluida en el segundo tren de bits.
28. Sistema de comunicación según la
reivindicación 27,
en el que el dispositivo de descodificación
(30a) comprende además:
una segunda unidad de reproducción (32) operable
para reproducir una segunda señal digital de sonido que presenta
una banda de frecuencias más ancha que la de la primera señal
digital de sonido reproducida por la primera unidad de reproducción
a partir del primer tren de bits y el segundo tren de bits.
29. Procedimiento de descodificación para
descodificar una señal codificada compuesta por un primer tren de
bits que es una señal digital de sonido codificada y de un segundo
tren de bits que es una información de expansión de banda
codificada utilizada para expandir una banda de reproducción de la
señal digital de sonido, en el que el procedimiento de
descodificación comprende las etapas siguientes:
una etapa de separación para separar el primer
tren de bits y el segundo tren de bits de la señal codificada; y
una primera etapa de reproducción para
reproducir una primera señal digital de sonido a partir del primer
tren de bits separado,
en el que la información de tamaño que indica un
tamaño de los códigos de la información de expansión de banda es
multiplexada en el segundo tren de bits, y
el segundo tren de bits se separa en la etapa de
separación de la señal codificada según la información de tamaño
incluida en el segundo tren de bits.
30. Procedimiento de descodificación según la
reivindicación 29, que comprende además una segunda etapa de
reproducción para reproducir una segunda señal digital de sonido que
presenta una banda de frecuencias más ancha que la de la primera
señal digital de sonido reproducida en la primera etapa de
reproducción a partir del primer tren de bits y el segundo tren de
bits separados.
31. Procedimiento de codificación para codificar
una señal digital de sonido, comprendiendo el procedimiento de
codificación:
una primera etapa de codificación para codificar
una señal digital de sonido de entrada;
una segunda etapa de codificación para generar
información de expansión de banda codificada utilizada para
expandir una banda de reproducción de la señal codificada en la
primera etapa de codificación a partir de la señal digital de
sonido de entrada;
una etapa de cálculo del tamaño para calcular el
tamaño de la señal codificada adquirida en la segunda etapa de
codificación;
una primera etapa de multiplexado para
multiplexar información que indica el tamaño calculado en la etapa
de cálculo de tamaño y la señal codificada adquirida en la segunda
etapa de codificación; y
una segunda etapa de multiplexado para
multiplexar un primer tren de bits adquirido en la primera etapa de
codificación y un segundo tren de bits adquirido en la primera etapa
de multiplexado.
\newpage
32. Procedimiento de comunicación para un
sistema formado por un dispositivo de codificación y un dispositivo
de descodificación que están conectados por una línea de
transmisión, comprendiendo el procedimiento de comunicación:
comprendiendo el procedimiento de
codificación:
una primera etapa de codificación para codificar
una señal digital de sonido de entrada;
una segunda etapa de codificación para generar
información de expansión de banda codificada utilizada para
expandir una banda de reproducción de la señal codificada en la
primera etapa de codificación a partir de la señal digital de
sonido de entrada;
una etapa de cálculo del tamaño para calcular el
tamaño de la señal codificada adquirida en la segunda etapa de
codificación;
una primera etapa de multiplexado para
multiplexar información de tamaño que indica el tamaño calculado en
la etapa de cálculo de tamaño y la señal codificada adquirida en la
segunda etapa de codificación; y
una segunda etapa de multiplexado para
multiplexar un primer tren de bits adquirido en la primera etapa de
codificación y un segundo tren de bits adquirido en la primera etapa
de multiplexado, y
un procedimiento de descodificación que
comprende:
una etapa de separación para separar de la señal
codificada el primer tren de bits y el segundo tren de bits; y
una primera etapa de reproducción para
reproducir una primera señal digital de sonido del primer tren de
bits separado;
en el que la información de tamaño que indica el
tamaño de los códigos de la información de expansión de banda está
multiplexada en el segundo tren de bits, y
en la etapa de separación se separa el segundo
tren de bits de la señal codificada según la información de tamaño
incluida en el segundo tren de bits.
33. Procedimiento de comunicación según la
reivindicación 32,
en el que el procedimiento de descodificación
comprende además:
una segunda etapa de reproducción para
reproducir una segunda señal digital de sonido que presenta una
banda de frecuencias más ancha que la de la primera señal digital
de sonido reproducida en la primera etapa de reproducción a partir
del primer tren de bits y el segundo tren de bits separados.
34. Programa para descodificar una señal
codificada compuesta de un primer tren de bits que es una señal
digital de sonido codificada y de un segundo tren de bits que es una
información de expansión de banda codificada utilizada para
expandir una banda de reproducción de la señal digital de sonido,
comprendiendo el programa:
una etapa de separación para separar de la señal
codificada el primer tren de bits y el segundo tren de bits; y
una primera etapa de reproducción para
reproducir una primera señal digital de sonido del primer tren de
bits separado;
en el que la información de tamaño que indica el
tamaño de los códigos de la información de expansión de banda está
multiplexada en el segundo tren de bits, y
en la etapa de separación se separa el segundo
tren de bits de la señal codificada según la información de tamaño
incluida en el segundo tren de bits.
35. Programa según la reivindicación 34, que
comprende además:
una segunda etapa de reproducción para
reproducir una segunda señal digital de sonido que presenta una
banda de frecuencias más ancha que la de la primera señal digital
de sonido reproducida en la primera etapa de reproducción a partir
del primer tren de bits y el segundo tren de bits separados.
36. Programa para codificar una señal digital de
sonido, comprendiendo el programa:
una primera etapa para codificar una señal
digital de sonido de entrada;
una segunda etapa para generar información de
expansión de banda codificada utilizada para expandir una banda de
reproducción de la señal codificada en la primera etapa de
codificación a partir de la señal digital de sonido de entrada;
una etapa de cálculo del tamaño para calcular el
tamaño de la señal codificada adquirida en la segunda etapa de
codificación;
una primera etapa de multiplexado para
multiplexar información que indica el tamaño calculado en la etapa
de cálculo de tamaño y la señal codificada adquirida en la segunda
etapa de codificación; y
una segunda etapa de multiplexado para
multiplexar un primer tren de bits adquirido en la primera etapa de
codificación y un segundo tren de bits adquirido en la primera etapa
de multiplexado.
37. Medios de registro en los que se almacena
una señal codificada, codificada por un dispositivo de
codificación,
en los que la señal codificada está formada por
un primer tren de bits que es una señal digital de sonido
codificada y un segundo tren de bits que es una información de
expansión de banda codificada utilizada para expandir una banda de
reproducción de la señal digital de sonido, y
la información de expansión de banda y la
información de tamaño que indica el tamaño de los códigos para la
información de expansión de banda están multiplexadas en el segundo
tren de bits.
38. Medios de registro según la reivindicación
37, en los que el primer tren de bits y el segundo tren de bits son
alternativamente multiplexados por trama específica.
39. Medios de registro según la reivindicación
38,
en los que la información de tamaño es N bits o
(N + M) bits que indican el tamaño de los códigos para la
información de expansión de banda, y
el tamaño de los códigos para la información de
expansión de banda está representado por N bits o (N + M) bits
según si el tamaño de los códigos para la información de expansión
de banda es o no inferior a un valor máximo que puede estar
representado por N bits.
40. Medios de registro según la reivindicación
39, en los que N bits en los (N + M) bits indica el valor máximo
que N bits puede representar, y M bits indica el tamaño de los
códigos que superan un tamaño indicado por el valor máximo, a
partir de la cantidad de códigos de la información de expansión de
banda.
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